DE19829808A1 - Verfahren und Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine Maschine - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine MaschineInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern der
Luftansaugmenge für eine Maschine durch Steuern der Öffnung
eines Drosselventils und insbesondere eine Einrichtung zum
Steuern der Luftansaugmenge für eine Maschine durch Steuern
der Öffnung eines Drosselventils unter Verwendung eines
Motors.
In einer allgemeinen Fahrzeugmaschinen-Steuereinrichtung ist
ein Drosselventil in einem Einlaßkanal zum Ansaugen von Luft,
die an eine Maschine geführt werden soll, vorgesehen und
öffnet oder schließt sich im Ansprechen auf die Betätigung
eines Gaspedals oder Gashebels durch einen Fahrer, um die
Ansaugluftmenge für die Maschine in Abhängigkeit von dem
Betätigungsbetrag des Gaspedals zu steuern. Die Steuerung der
Luftansaugmenge für die Maschine kann durch Verbinden des
Drosselventils und des Gaspedals durch eine mechanische
Verbindungseinrichtung, beispielsweise durch ein Gelenk oder
einen Draht, erreicht werden. Jedoch ist in einem
Verbindungsverfahren unter Verwendung einer derartigen
mechanischen Verbindungseinrichtung der Zusammenhang zwischen
dem Betätigungsbetrag des Gaspedals und der Öffnung des
Drosselventils fest vorgegeben, da keinerlei Freiheit in der
Steuerung des Drosselventils besteht, und die
Positionsbeziehung zwischen dem Drosselventil und dem
Gaspedal ist beschränkt, wodurch die Installationsposition
der Verbindungseinrichtung bei Installation in einem
Kraftfahrzeug begrenzt ist.
Eine Steuereinrichtung für das Fahren bei konstanter
Geschwindigkeit, eine Traktions-Steuereinrichtung und
dergleichen, sind in vergangener Zeit in einem Kraftfahrzeug
installiert worden, um automatisch den Fahrbetrieb des
Kraftfahrzeugs zu steuern. Deshalb muß das Drosselventil
unabhängig von der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer
gesteuert werden und die Steuerung des Drosselventils wird
ausgeführt, indem das Drosselventil elektrisch mit einem
Motor oder dergleichen verbunden wird. Beispielsweise
offenbart die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Hei 1-315641
ein Verfahren zum Steuern der Öffnung eines
Drosselventils unter Verwendung eines bürstenlosen Motors.
Wenn ein Motor mit einem Bürstenkommutator verwendet wird,
wird ein Hysteresedrehmoment in einer Richtung
entgegengesetzt zu der normalen Richtung eines Rotors durch
den Druck eines Bürstenausrichtungseinrichtung erzeugt,
wodurch eine Steuerung der Position eines Drosselventils
erschwert wird. Das Verfahren der obigen Veröffentlichung
besteht darin, die Öffnung des Drosselventils dadurch zu
steuern, daß der bürstenlose Motor schrittweise angesteuert
wird. Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Hei 5-240070
offenbart eine Technologie zum Verbessern der
Steuerungsfähigkeit eines Drosselventils durch Verbinden des
Rotors eines bürstenlosen Motors und der Drehwelle eines
Drosselventils über eine Geschwindigkeits-
Verringerungseinrichtung oder ein Getriebe. Diese
Veröffentlichung offenbart auch eine Technologie zum
Umschalten eines Stroms, der an die Phase eines bürstenlosen
Motors geführt werden soll, mit einem Umkehrspannungs-
Detektor zum Erfassen einer in der Statorspule erzeugten
Umkehrspannung (die nachstehend als eine "Phase" bezeichnet
wird) des bürstenlosen Motors oder mit einem Stromänderungs-
Detektor ohne Verwendung eines Rotationsdetektors mit hoher
Genauigkeit.
Da jedoch in der oben beschriebenen herkömmlichen Einrichtung
zum Steuern der Luftansaugmenge für eine Maschine durch
Steuern eines Drosselventils ein Umkehrspannungs-Detektor
oder ein Stromänderungs-Detektor benötigt wird, um die
Erregungsphase eines bürstenlosen Motors zu ändern, weist ein
Drossel-Stellglied, gebildet durch das Drosselventil und den
bürstenlosen Motor zum Ansteuern des Drosselventils, einen
komplizierten und großen Aufbau auf, und die Anzahl von
Komponenten des Signaleingabeinterfaceabschnitts einer
Steuereinrichtung zum Steuern des Motors nimmt zu.
Wenn die Erregungsphase geändert wird, indem nur der Ausgang
des Drosselöffnungssensors verwendet wird, tritt die
Versetzung der Umschaltposition der Erregungsphase aufgrund
der Toleranz der Charakteristiken einer
Geschwindigkeitsverringerungs-Einrichtung und des
Drosselöffnungssensors auf.
Wenn die Erregungsphase auf Grundlage des Ausgangs des
Umkehrspannungs-Detektors oder Stromänderungs-Detektors von
einer Phase auf eine andere geändert wird, ändert sich ferner
ein Strom, der durch die Phase fließt, abrupt. Wenn das
Signal des Detektors durch eine Änderung in einem an die
Phase angelegten Magnetfeld verschoben wird, werden deshalb
die erzeugten Drehmomente des Motors diskontinuierlich,
wodurch das Öffnen der Drossel abrupt geändert wird. Um
dieses Problem zu behandeln, kann ein Dreiphasen-
Erregungssystem zum Zuführen von Erregungsströmen an die U-,
V- und W-Phasen des bürstenlosen Motors durch unabhängige
sinusförmige Wellen verwendet werden. Jedoch wird ein
Detektor zum genauen Messen des Drehwinkels des Motors für
dieses Dreiphasen-Erregungssystem benötigt, wodurch der
Aufbau des Drossel-Stellglieds kompliziert und groß wird.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obigen
Probleme des Standes der Technik durchgeführt, und es ist
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine bereitzustellen, die die Steuerungsfähigkeit eines
Erregungsstroms an einen Motor durch Ermitteln eines
Lernwerts der Magnetpolposition des Rotors des Motors mit
Genauigkeit ohne Verwendung eines Positionsdetektors mit
hoher Genauigkeit verbessern können.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein
Verfahren zum Steuern der Luftansaugmenge für eine Maschine
vorgesehen, umfassend die folgenden Schritte: schrittweises
Ansteuern eines Motors durch Anlegen von Elektrizität an jede
Statorspule des Motors für eine vorgegebene Erregungszeit
gemäß einer Vielzahl von Erregungsmustern, Einstellen einer
Erregungszeit für einen ersten Schritt länger als die
vorgegebene Erregungszeit zur Zeit einer Erfassung einer
ersten Schrittposition des Rotors, um so das Lernen der
Magnetpolposition des Rotors auszuführen, um die Position der
magnetischen Pole, die in dem Rotor des Motors vorgesehen
sind, auf Grundlage des Ausgangs eines Drosselöffnungssensors
nach der Drehung des ersten Schritts und der Beruhigung des
Rotors zu erfassen und zu lernen, und Steuern eines Stroms,
der an jede Statorspule angelegt werden soll, auf Grundlage
eines gelernten Werts der Magnetpolposition des Rotors, der
durch das Lernen der Magnetpolposition des Rotors und des
Ausgangs des Drosselöffnungssensors ermittelt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine vorgesehen, umfassend: eine Einstelleinrichtung für
Muster zur stufenweisen Ansteuerung zum Einstellen einer
Vielzahl von Erregungsmustern zum schrittweisen Ansteuern des
Motors, einer Einstelleinrichtung für Erregungszeiten für die
schrittweise Ansteuerung zum Einstellen einer Erregungszeit
für jedes der obigen Erregungsmuster, eine
Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung zum Erfassen,
welches der Erregungsmuster verwendet wird, um den Motor
schrittweise anzusteuern, und eine Rotormagnetpolpositions-
Lerneinrichtung zum Erfassen und Lernen der Position von
Magnetpolen, die in dem Rotor des Motors vorgesehen sind, auf
Grundlage des Ausgangs des Drosselöffnungssensors, wobei eine
Erregungszeit für einen ersten Schritt länger als die
vorgegebene Erregungszeit zur Zeit einer Erfassung einer
ersten Schrittposition des Rotors gemacht wird, um so das
Lernen der Magnetpolposition des Rotors nach der Drehung des
ersten Schritts und der Beruhigung des Rotors auszuführen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, die eine Lernstart-
Beurteilungseinrichtung umfaßt, um zu beurteilen, daß das
Lernen der Magnetpolposition des Rotors gestartet werden
kann, wenn ein Zündschalter aus ist, wobei dann, wenn die
Lernstart-Beurteilungseinrichtung beurteilt, daß ein
Lernvorgang gestartet werden kann, das Lernen der
Magnetpolposition des Rotors ausgeführt wird.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, wobei die Lernstart-
Beurteilungseinrichtung zum Beurteilen, daß das Lernen der
Magnetpolposition des Rotors gestartet werden kann,
beurteilt, daß das Lernen der Magnetpolposition des Rotors
gestartet werden kann, wenn der Zündschalter aus ist und die
Maschine nicht läuft.
Gemäß einen fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, die eine Lerneinrichtung für eine
vollständig geschlossene Position des Drosselventils umfaßt,
um die vollständig geschlossene Position des Drosselventils
auf Grundlage des Ausgangs des Drosselöffnungssensors zu
lernen, wobei das Lernen in der vollständig geschlossenen
Position des Drosselventils vor dem Lernen der
Magnetpolposition des Rotors ausgeführt wird.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, wobei dann, wenn eine
Drosselöffnungsspannung nach einem Ablauf einer vorgegebenen
Zeit unmittelbar nach der Ausgabe eines Erregungsmusters
gleich oder größer als der Gesamtwert eines gelernten Werts
der vollständig geschlossenen Position des Drosselventils und
eines vorgegebenen Spannungswerts ist, die
Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung beurteilt, daß
das Erregungsmuster ein Erregungsmuster für die Drehung eines
ersten Schritts ist.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, wobei ein Erregungsmuster, das an jede
Statorspule des Motors angelegt werden soll, für eine
vorgegebene Zeit nicht erneuert wird, wenn die
Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung die Erfassung der
Drehung des ersten Schritts ausführt.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine
Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine Maschine
vorgesehen, wobei ein Erregungsmuster, das an jede
Statorspule des Motors angelegt werden soll, für eine
vorgegebene Erregungszeit für die Drehung des ersten Schritts
aufrechterhalten wird, wenn die Rotorschrittpositions-
Erfassungseinrichtung die Erfassung der Drehung des ersten
Schritts ausführt und eine Drosselöffnungsspannung, die
kleiner als eine voreingestellte Veränderungsbreite in dem
obigen erregten Zustand ist, als eine Magnetpolposition des
Rotors an der ersten Schrittposition genommen wird.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, die eine Anfangswert-Speichereinrichtung
umfaßt, wobei eine gelernte Magnetpolposition des Rotors an
der ersten Schrittposition und ein Erregungsmuster für den
ersten Schritt in der Anfangswert-Speichereinrichtung zur
Zeit einer Erfassung der Drehung des ersten Schritts des
Rotors gemäß dem Erregungsmuster gespeichert werden.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, wobei die Erregungszeit eines
Erregungsmusters, das an jede Statorspule des Motors angelegt
werden soll, zu einer vorgegebenen Erregungszeit, die von der
Einstelleinrichtung für Erregungszeiten für die schrittweise
Ansteuerung voreingestellt ist, nach der Erfassung der
Magnetpolposition des Rotors an der ersten Schrittposition
gemacht wird.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine
Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine Maschine
vorgesehen, die eine Lerneinrichtung für die vollständig
offene Position des Drosselventils zum Lernen der vollständig
offenen Position des Drosselventils aus dem Ausgang des
Drosselöffnungssensors umfaßt, wobei die Lerneinrichtung für
die vollständig offene Position des Drosselventils das Lernen
der vollständig offenen Position des Drosselventils ausführt,
wenn eine von der Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung
erfaßte Schrittposition des Rotors innerhalb eines
vorgegebenen Schrittpositionsbereiches ist und eine Differenz
zwischen einem gelernten Wert der Magnetpolposition des
Rotors an der Schrittposition und einen gelernten Wert der
Magnetpolposition des Rotors an einer Schrittposition
unmittelbar vor der Erfassung der obigen Schrittposition
gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, wobei ein gelernter Wert, der von der
Lerneinrichtung für die Magnetpolposition des Rotors
berechnet wird, in einem Backup-RAM (Reserve-RAM) und einem
EEPROM gespeichert wird. Das Backup-RAM und das EEPROM sind
in einer Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine oder einer elektronischen Steuereinrichtung für ein
Kraftfahrzeug, das mit der Einrichtung zum Steuern der
Luftansaugmenge für eine Maschine ausgerüstet ist,
installiert. Das Backup-RAM kann auch als die Anfangswert-
Speichereinrichtung in dem neunten Aspekt der vorliegenden
Erfindung dienen.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, wobei ein gelernter Wert der
Magnetpolposition des Rotors aus dem EEPROM ausgelesen wird
und in dem Backup-RAM gespeichert wird, unmittelbar nach der
Entfernung einer Batterie.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, wobei ein von der
Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung berechneter Lernwert
an das EEPROM zu Intervallen einer vorgegebenen Anzahl von
Malen des Lernstart-Beurteilungsbetriebs der Lernstart-
Beurteilungseinrichtung geschrieben wird.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, die eine Lerneinrichtung für die
vollständig geschlossene Position des Drosselventils zum
Lernen der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils auf Grundlage des Ausgangs des
Drosselöffnungssensors umfaßt, wobei das Lernen der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils nach
dem Lernen der Magnetpolposition des Rotors ausgeführt wird.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, die eine Lerneinrichtung für die
vollständig geschlossene Position des Drosselventils zum
Lernen der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils auf Grundlage des Ausgangs des
Drosselöffnungssensors umfaßt, wobei das Lernen der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils vor und
nach dem Lernen der Magnetpolposition des Rotors ausgeführt
wird und ein Durchschnittswert der gelernten Werte der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils als ein
gelernter Wert der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils genommen wird.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, wobei dann, wenn die Öffnung des
Drosselventils zu der Zeit, wenn die Lernstart-
Beurteilungseinrichtung beurteilt, daß ein Lernen gestartet
werden kann, gleich oder größer als eine vorgegebene Öffnung
ist, ein gelernter Wert der vollständig geschlossenen
Position der Lerneinrichtung für die vollständig geschlossene
Position des Drosselventils als eine Ziel- oder Sollöffnung
verwendet wird, bis die Öffnung des Drosselventils unter die
vorgegebene Öffnung fällt und das Drosselventil an seine
vollständig geschlossene Position durch die
Rückkopplungssteuerung der Öffnung zurückgeführt wird.
Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, wobei dann, wenn zu der Zeit, zu der die
Lernstart-Beurteilungseinrichtung beurteilt, daß ein Lernen
gestartet werden kann, die Öffnung des Drosselventils gleich
oder kleiner als eine vorgegebene Öffnung ist, der Ausgang
des Ansteuersignals der Motoransteuereinrichtung gestoppt
wird.
Gemäß einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, wobei die Lerneinrichtung für die
vollständig geschlossene Position des Drosselventils einen
Ausgangswert des Drosselöffnungssensors nach einem Ablauf
einer vorgegebenen Zeit von der Zeit, zu der die
Drosselventilöffnung unter eine vorgegebene Öffnung fällt und
eine Änderung in der Öffnungsspannung unter einen
vorgegebenen Wert fällt, als einen Lernwert der vollständig
geschlossenen Position des Drosselventils speichert.
Gemäß einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
eine Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine vorgesehen, wobei das Lernen der Magnetpolposition
des Rotors nicht ausgeführt wird, wenn das Lernen der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils nicht
abgeschlossen ist.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich näher aus der folgenden Beschreibung
im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm, das die Konfiguration einer
Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für
eine Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 2 ein Diagramm, das die Einzelheiten einer
Motoransteuereinrichtung zeigt;
Fig. 3 eine Tabelle, die den Magnetpol jeder Phase in
jedem Erregungsmuster zeigt;
Fig. 4a bis 43f Diagramme, die die Magnetpolpositions-
Beziehung zwischen Statoren und einem Rotor in
jedem Erregungsmuster zeigen;
Fig. 5 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen einem
Erregungsmuster und einer TPS-Spannung zur Zeit
einer schrittweisen Ansteuerung eines Motors zeigt;
Fig. 6a und 6b Diagramme, die eine Schrittposition in einem
Rotorzusammensetzungszustand A zeigen;
Fig. 7 ein Zeitdiagramm, das eine schrittweise Drehung in
dem Rotorzusammensetzungszustand A zeigt;
Fig. 8a und 8b Diagramme, die eine Schrittposition in einem
Rotorzusammensetzungszustand B zeigt;
Fig. 9 ein Zeitdiagramm, das eine schrittweise Drehung in
dem Rotorzusammensetzungszustand B zeigt;
Fig. 10 ein Steuerflußdiagramm zum schrittweisen Ansteuern
eines Rotors gemäß der Ausführungsform 1;
Fig. 11 ein Zeitdiagramm, das eine schrittweise Drehung in
dem Rotorzusammensetzungszustand B gemäß der
Ausführungsform 1 zeigt;
Fig. 12 ein Steuerflußdiagramm zum Lernen der
Magnetpolposition eines Rotors gemäß der
Ausführungsform 1;
Fig. 13 ein Steuerzeitdiagramm zum Erlernen der
Magnetpolposition eines Rotors gemäß der
Ausführungsform 1; und
Fig. 14a bis 14c Diagramme, die den Zusammenhang zwischen dem
Drehwinkel eines Rotors und der Stromwellenform und
der Flußwellenform jeder Phase und die Wellenform
eines Ausgangsdrehmoments in einem Sinuswellen-
Erregungssystem gemäß der Ausführungsform 1 zeigen.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines Systems
zum Steuern eines Drosselventils unter Verwendung einer
Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine Maschine
gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Drosselstellglied zum
Einstellen der Luftansaugmenge für eine nicht dargestellte
Maschine und 20 eine Einrichtung zum Steuern der
Luftansaugmenge für die Maschine, die das Drosselstellglied
10 steuert. Das Drosselstellglied 10 umfaßt ein Drosselventil
11 zum Ändern des Öffnungsbereichs eines Ansaugluftkanals B,
eine Drehwelle 12 zum Haltern des Drosselventils 11, einen
Drosselöffnungssensor (TPS) 13, der an einem Ende 12a der
Drehwelle 12 vorgesehen ist, zum Erfassen des Drehwinkels
(Drosselöffnung) der Drehwelle 12, eine Zurückholfeder, die
an dem Ende 12a der Drehwelle 12 vorgesehen ist, um das
Drosselventil in Richtung auf seine Schließrichtung
vorzuspannen, eine Geschwindigkeits-Verringerungseinrichtung
15, die mechanisch mit dem anderen Ende 12b der Drehwelle 12
verbunden ist, und einen bürstenlosen Motor 18 mit
Statorspulen 17 und einem Rotor 16, der mit der
Geschwindigkeits-Verringerungseinrichtung 15 verbunden ist.
Die Einrichtung 20 zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine umfaßt eine Ziel- oder Sollöffnungs-
Einstelleinrichtung 21 zum Berechnen einer Sollöffnung θ0 des
Drosselventils auf Grundlage von verschiedener
Fahrzeuginformation, wie beispielsweise einem Ausgangswert
VAPS, der den Betätigungsbetrag eines nicht dargestellten
Gaspedals (oder Gashebels) eines Gaspedal-Öffnungssensors
(APS) anzeigt, einer Maschinengeschwindigkeit Ne und einer
Maschinenkühlwassertemperatur Ta, eine Motorphasenstrom-
Berechnungseinrichtung 22 zum Berechnen eines
Motorphasenstroms aus einer Öffnungsdifferenz Δθ zwischen
dieser Sollöffnung θ0 des Drosselventils und einer
tatsächlichen Öffnung θr des Drosselventils, die ein
Eingangssignal von dem Drosselöffnungssensor (TPS) 13 ist,
eine Rotormagnetpol-Positionslerneinrichtung 23 zum Erfassen
und Lernen der Magnetpolposition des Rotors 16 mit dem
Drosselöffnungssensor 13 durch schrittweises Ansteuern des
bürstenlosen Motors 18, eine Rotordrehwinkel-
Berechnungseinrichtung 24 zum Ermitteln des Drehwinkels des
Rotors 16 aus dem Ausgang des Drosselöffnungssensors 13 und
den gelernten Wert der Rotormagnetpolpositions-
Lerneinrichtung 23, eine Motorerregungsphasen-
Berechnungseinrichtung 25 zum Berechnen des
Erregungsverhältnisses jeder Statorspule 17 auf Grundlage des
aus der Rotordrehwinkel-Berechnungseinrichtung 24 ermittelten
Drehwinkels des Rotors, eine Motorsteuereinrichtung 26 zum
Ausgeben eines PWM-Tastverhältnisses äquivalent zu dem
Stromwert jeder Statorspule 17 auf Grundlage eines Stromwerts
von der Motorphasenstrom-Berechnungseinrichtung 22 und dem
Erregungsverhältnis aus der Motorerregungsphasen-
Berechnungseinrichtung 25, eine Motoransteuereinrichtung 27
zum Zuführen eines Stroms an den bürstenlosen Motor 10 auf
Grundlage- eines Ansteuersignals von der
Motorsteuereinrichtung 26, eine Einstelleinrichtung 28 für
Erregungsmuster für die schrittweise Ansteuerung zum
Einstellen eines Stromanlegungsmusters, das an jede
Statorspule 17 zugeführt werden soll, wenn der bürstenlose
Motor 18 schrittweise angesteuert wird, eine
Einstelleinrichtung 29 für Erregungszeiten für die
schrittweise Ansteuerung zum Einstellen der Erregungszeit der
Erregungsmuster für die schrittweise Ansteuerung, eine
Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung 30 zum Erfassen,
welches Erregungsmuster zum Ansteuern des bürstenlosen Motors
18 auf eine erste Schrittposition verwendet wird, eine
Schlüsselschalter-EIN/AUS-Beurteilungseinrichtung 31 als eine
Lernstart-Beurteilungseinrichtung, um auf Grundlage eines
Zündschaltersignals und einem
Maschinengeschwindigkeitsdatenwert Ne zu beurteilen, ob das
Lernen der Magnetpolposition des Rotors gestartet werden kann
oder nicht, und ein EEPROM 32 zum Speichern eines gelernten
Werts der Magnetpolposition des Rotors.
Die Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung 23 umfaßt eine
Lerneinrichtung 23a für die vollständig geschlossene Position
der Drossel zum Erfassen und Erlernen einer Magnetpolposition
des Rotors 16 an der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils, eine Magnetpolpositions-Lerneinrichtung 23b
zum Erfassen und Lernen einer Magnetpolposition des Rotors 16
während einer schrittweisen Ansteuerung, eine Lerneinrichtung
23c für die vollständig offene Position der Drossel zum
Erfassen und Lernen einer Magnetpolposition des Rotors 16 an
der vollständig offenen Position des Drosselventils, und ein
Backup-RAM 23d zum vorübergehenden Speichern einer
Magnetpolposition des Drosselventils und dergleichen. Wenn
das Beurteilungsergebnis mit der Schlüsselschalter-EIN/AUS-
Beurteilungseinrichtung 31 AUS ist und der bürstenlose Motor
18 auf Grundlage eines Erregungsmusters von der
Einstelleinrichtung 28 für Erregungsmuster zur schrittweisen
Ansteuerung angesteuert wird und eine Erregungszeit von der
Einstelleinrichtung 29 für Erregungszeiten zur schrittweisen
Ansteuerung angesteuert wird, wird die Magnetpolposition des
Rotors 16 des bürstenlosen Motors 18 gelernt. Das Backup-RAM
23d ist eine Anfangswert-Speichereinrichtung zum Speichern
eines gelernten Werts der Magnetpolposition des Rotors, wenn
die Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung 30 die
Erfassung der Drehung des Rotors um den ersten Schritt gemäß
einem Erregungsmuster und dem Erregungsmuster ausführt.
Fig. 2 ist ein Aufbaudiagramm, das die Einzelheiten der
Motoransteuereinrichtung 27 zeigt. Die
Motoransteuereinrichtung 27 umfaßt Schaltelemente 27a einer
ersten Stufe und Schaltelemente 27b einer letzten Stufe zum
Ansteuern einer auf der stromaufwärts liegenden Seite
angeordneten Ansteuerstufe einer Dreiphasen-Brückenschaltung
der Statorspulen 17, bestehend aus U-, V- und W-Phasen durch
einen Ansteuerstrom von der Motorsteuereinrichtung 26,
Schaltelemente 27c zum Ansteuern einer auf der stromabwärts
gelegenen Seite angeordneten Ansteuerstufe, einen
Stromdetektor 27d zum Erfassen eines durch jede Statorspule
17 fließenden Stroms, und einen Überstrom-Detektor 27e. Der
Ausgang des Überstrom-Detektors 27e wird an die
Motorsteuereinrichtung 26 angelegt. Der Überstrom-Detektor
27e schützt den bürstenlosen Motor 18 vor einem Überstrom
durch Ausschalten eines Motoransteuersignals von der
Motorsteuereinrichtung 26, wenn ein Überstrom erfaßt wird.
Die U-, V- und W-Phasen der Statorspulen 17 sind zwischen die
Batterie B und die Masse G durch die Schaltelemente 27b der
letzten Stufe und die Schaltelemente 27c geschaltet. Das
heißt, die Motoransteuereinrichtung 27 steuert die
Schaltelemente 27a durch einen PWM-Tastverhältnisausgang von
der Motorsteuereinrichtung 26, um die Phase eines Stroms, der
durch jede Phase der Statorspulen 17 fließt, zu steuern und
den Rotor 16 zu drehen.
Der Betrieb der oben strukturierten Einrichtung 20 zum
Steuern der Ansaugluftmenge für eine Maschine wird
nachstehend beschrieben.
Zunächst wird eine Beschreibung des Lernbetriebs für die
vollständig geschlossene Position des Drosselventils
vorgenommen.
Wenn das Zündschaltersignal aus ist und die
Maschinengeschwindigkeit Ne "0" ist, dann beurteilt die
Schlüsselschalter-EIN/AUS-Beurteilungseinrichtung 31, ob der
Schlüsselschalter ein ist. Bei der Beurteilung, daß der
Schlüsselschalter aus ist, stellt die Lerneinrichtung 23a für
die vollständig geschlossene Position die
Sollöffnungsspannung auf einem gelernten Wert der vollständig
geschlossenen Position ein, um das Drosselventil 11 an seine
vollständig geschlossene Position durch eine
Öffnungsrückkopplungssteuerung zurückzuführen, wenn die
Drosselöffnungsspannung gleich oder größer als eine
vorgegebene Öffnungsspannung (beispielsweise 0,7 V) ist,
schaltet das Ansteuersignal der Motorsteuereinrichtung 26
aus, wenn die Drosselöffnungsspannung unter die obige
vorgegebene Öffnungsspannung fällt, um so das Drosselventil
11 an seine vollständig geschlossene Position durch die
Federkraft der Rückführungsfeder 14 zurückzuführen, und
speichert eine Ausgangsspannung (Drosselöffnungsspannung) von
dem Drosselöffnungssensor 13 in dem RAM 23d als einen
gelernten Wert der vollständig geschlossenen Position, wenn
das Drosselventil 11 an seiner vollständig geschlossenen
Position vollständig stabil wird (beispielsweise nach einem
Ablauf einer vorgegebenen Zeit, zum Beispiel 0,5 Sekunden,
nachdem eine Öffnungsspannungsänderung 20 mV oder kleiner bei
einem Abtastzyklus von ungefähr 15 ms wird). Wenn die
Drosselöffnungsspannung kleiner als die vorgegebene
Öffnungsspannung ist, nachdem bestätigt wird, daß das
Drosselventil 11 an seiner vollständig geschlossenen Position
stabil ist, dann wird eine Ausgangsspannung von dem
Drosselöffnungssensor 13 in dem RAM 23d als ein Lernwert der
vollständig geschlossenen Position gespeichert. Da das Lernen
der Magnetpolposition des Rotors nach dem Lernen der
vollständig geschlossenen Position ausgeführt wird, wird der
Lernbetrieb der Magnetpolposition des Rotors gesperrt, wenn
das Lernen der vollständig geschlossenen Position nicht
abgeschlossen ist.
Nachstehend wird eine Beschreibung des Lernbetriebs der
Magnetpolposition des Rotors vorgenommen.
Wenn das Zündschaltersignal aus ist, die
Maschinengeschwindigkeit Ne "0" ist, die Schlüsselschalter-
EIN/AUS-Beurteilungseinrichtung 31 beurteilt, daß der
Schlüsselschalter ein ist und die Lerneinrichtung 23a für die
vollständig geschlossene Position ein Lernen der vollständig
geschlossenen Position abschließt, dann schreitet die
Einrichtung 20 zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine zu dem Lernbetrieb der Magnetpolposition des Rotors
mittels der Magnetpolpositions-Lerneinrichtung 23b fort.
Die Motorsteuereinrichtung 26 gibt an die
Motoransteuereinrichtung 27 ein PWM-Tastverhältnis äquivalent
zu dem Phasenstrom jeder Statorspule 17 auf Grundlage eines
konstanten Tastverhältnisses (z. B. 50%), berechnet zum
Zuführen eines Motorphasenstroms äquivalent zu einem
Ansteuerdrehmoment, das für die schrittweise Drehung des
Rotors 16 des Drosselstellglieds 10 und ein
Erregungsverhältnis, das z. B. durch sechs Erregungsmuster und
einen Ausgang an die Motorsteuereinrichtung 26 bestimmt wird,
aus und sendet einen Befehl zum Ändern der Erregungsmuster
sequentiell in der Richtung zum Öffnen des Drosselventils 11.
Aufgrund dieses Betriebs dreht sich der Rotor 16 des
bürstenlosen Motors 18 schrittweise um einen Winkel von
beispielsweise 30° jedesmal dann, wenn der Ausgang des
Erregungsmusters geändert wird.
Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen Erregungsmustern (1)
bis (6), einem Magnetpol, der in jeder Phase (U-, V- und W-
Phasen) der Statorspulen 17 erzeugt wird, und die Richtung
einer Ansteuerung des Drosselventils 11, wenn der Rotor 16
des bürstenlosen Rotors 18 mit drei Phasen und vier Polen
schrittweise angesteuert wird. Eine Erregungsphase, in der
ein Phasenstrom in die Statorspulen 17 hineinfließt, ist
durch einen S-Pol (stromaufwärtsliegende Seite) gezeigt, und
eine Erregungsphase, in der ein Phasenstrom von den
Statorspulen 17 heraus fließt, ist durch einen N-Pol
(stromabwärtsliegende Seite) gezeigt. Die Fig. 4a bis 4f
zeigen den Magnetpolpositions-Zusammenhang zwischen den
Statorspulen 17 und dem Rotor 16, wenn sich der Rotor 16
gemäß der obigen Erregungsmuster (1) bis (6) schrittweise
dreht und sich beruhigt, nachdem das Drosselventil sich an
seiner vollständig geschlossenen Position (Anfangsanordnung)
befindet. Die leeren Magnetpole der Statorspulen 17 sind S-
Pole, und die Magnetpole, die von den schrägen Linien
angezeigt werden, sind N-Pole. Hinsichtlich der
Anfangsposition des Aufbaus oder der Zusammensetzung werden
die Statorspulen 17 für den bürstenlosen Motor 18 nicht
erregt, das Drosselventil 11 wird an seine vollständig
geschlossene Position zurückgeführt, und die Statorspulen 16
und der Rotor 17 sind in solcher Weise angeordnet, daß die
Grenzlinie M1 des Magnetfelds des Rotors und die U-Phasen-
Referenzlinie M2 der Statorspulen zueinander ausgerichtet
sind. In Fig. 4 ist der Drehwinkel des Rotors, der von einer
durchgezogenen Linie angedeutet wird, ein Drehwinkel, wenn
die Drehrichtung in Uhrzeigerrichtung ist, und der Drehwinkel
des Rotors, der von einer gepunkteten Linie angedeutet wird,
ist ein Drehwinkel, wenn die Drehrichtung in die
Gegenuhrzeigerrichtung ist, wenn das Drosselventil in seine
Öffnungsrichtung angesteuert wird.
Gemäß dem Erregungsmuster (1), wie in Fig. 4a gezeigt, dreht
sich der Rotor 16 an einem Winkel von 15° in einer Richtung
zur vollständigen Öffnung des Drosselventils aus seiner
Anfangsposition der Anordnung (vollständig geschlossene
Position des Drosselventils) und kommt zur Ruhe. Danach dreht
sich der Rotor 16 gemäß dem Erregungsmuster (2), wie in
Fig. 4b gezeigt, an einen Winkel von 30° in der Richtung zur
vollständigen Öffnung des Drosselventils und beruhigt sich an
einem Winkel von 45° von seiner Anfangsposition. Wenn in
ähnlicher Weise das Erregungsmuster an die Erregungsmuster
(3) bis (6) sequentiell geändert wird, wie in den Fig. 4c bis
4f gezeigt, dreht sich der Rotor 16 jedesmal um 30°, um das
Drosselventil 1 in Richtung auf seine vollständig geöffnete
Seite anzusteuern bzw. anzutreiben.
Fig. 5 zeigt den Zusammenhang zwischen Erregungsmustern für
die U-Phase (Δ), V-Phase () und die W-Phase (O) der obigen
Statorspulen, dem Strom und dem Magnetpolmuster jeder Phase,
der Schrittposition des Rotors 16 in jedem Erregungsmuster,
einer Drosselöffnung und einer TPS-Spannung, wenn der Rotor
des bürstenlosen Motors 18 zur Zeit eines Lernens der
Magnetpolposition des Rotors schrittweise angesteuert wird.
In der Figur bezeichnet Δ die U-Phase, das bezeichnet die
V-Phase und O bezeichnet die W-Phase, der freigelassene
Magnetpol jeder Phase ist ein S-Pol, und ein Magnetpol, der
durch die schrägen Linien angezeigt wird, ist ein N-Pol.
In einen nicht-erregten Zustand befindet sich das
Drosselventil 11 in seiner vollständig geschlossenen
Position, und ein TPS-Spannungswert VTPS an diesem Punkt ist
gleich VS0. Gemäß dem Erregungsmuster (1) fließt ein
Phasenstrom in die V-Phase hinein, um einen S-Pol zu bilden,
und ein Phasenstrom fließt aus den W- und U-Phasen heraus, um
einen N-Pol zu bilden. Aufgrund der Anziehungskraft, die von
den Magnetpolen der Statorspulen 17 und den Magnetpolen des
Rotors 16 erzeugt wird, dreht sich der Rotor 16 schrittweise
und kommt an einer Position, an der die TPS-Spannung VTPS
gleich zu VS1 wird (siehe Fig. 4a), zur Ruhe. Da ein
Phasenstrom in ähnlicher Weise in die V- und W-Phasen
hineinfließt, um einen S-Pol zu bilden, und ein Phasenstrom
aus der U-Phase heraus fließt, um einen N-Pol gemäß dem
Erregungsmuster (2) zu bilden, dreht sich der Rotor 16
aufgrund der Anziehungskraft, die von den Magnetpolen der
Statorspulen 17 und den Magnetpolen des Rotors 16 erzeugt
wird, schrittweise und kommt an einer Position, an der die
TPS-Spannung VTPS gleich zu V32 (siehe Fig. 4b) wird, zur
Ruhe. In dieser Weise dreht sich der Rotor 16 jedesmal dann,
wenn das Erregungsmuster (3), (4) . . . geändert wird
schrittweise und kommt zur Ruhe, der Drehwinkel des Rotors
nimmt zu und die TPS-Spannung VTPS, die die Öffnung des
Drosselventils anzeigt, nimmt schrittweise von VS3 bis VS4 . . .
zu.
Da die Positionsbeziehung zwischen der Magnetpolposition des
Rotors 16 des bürstenlosen Motors 18 und den Statorspulen 17
zur Zeit der Zusammensetzung oder des Zusammenbaus nicht
eingestellt wird, ist nicht bekannt, welches Erregungsmuster
von der Einstelleinrichtung 28 für die Erregungsmuster zur
schrittweisen Ansteuerung verwendet wird, um eine
schrittweise Drehung zu starten.
Beispielsweise, und wie in Fig. 6a gezeigt, wenn die
Statorspulen 17 des bürstenlosen Motors 18 nicht erregt
werden, wird das Drosselventil 11 durch die Rückholfeder 14
an seine vollständig geschlossene Position zurückgeführt und
die Statorspulen 17 und der Rotor 16 sind in solcher Weise
angeordnet, daß die Grenzlinie 111 des Magnetfelds des Rotors
und die U-Phasen-Referenzlinie M2 der Statorspulen zueinander
wie bei der obigen Anfangsposition des Zusammenbaus
ausgerichtet sind (Zusammenbauzustand A), der Rotor 16 dreht
sich schrittweise an einem Winkel von 15° und kommt gemäß dem
Erregungsmuster (1) von der Einstelleinrichtung 28 für
Erregungsmuster zur schrittweisen Ansteuerung zur Ruhe, wie
in Fig. 6b gezeigt. Danach nimmt durch sequentielles Ändern
des Erregungsmusters, wie in dem Graph von Fig. 7 gezeigt,
jedesmal, wenn das Erregungsmuster geändert wird, die
Ausgangsspannung des Drosselöffnungssensors 13 schrittweise
zu. Das heißt, in einem nicht-erregten Zustand befindet sich
das Drosselventil 11 an seiner vollständig geschlossenen
Position und der TPS-Spannungswert VTPS an diesem Punkt ist
gleich VS0. Danach dreht sich der Rotor 16 während einer
vorgegebenen Erregungszeit t1 von der Einstelleinrichtung 29
für die Erregungszeit zur schrittweisen Ansteuerung an einen
Winkel von 15° und kommt an einer Position zur Ruhe, an der
der TPS-Spannungswert VTPS gemäß dem Erregungsmuster (1)
gleich VS1 wird. Die Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung
24 liest den TPS-Spannungswert VS1 als einen gelernten Wert
der Magnetpolposition des Rotors. Gemäß den Erregungsmustern
(2) bis (6) wird der Rotor in ähnlicher Weise jedesmal um 30°
gedreht und kommt an einer Position zur Ruhe, an der die TPS-
Spannung jeweils gleich VS2 bis VS6 wird. Deshalb liest die
Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung 24 die TPS-
Spannungswerte VS2 bis VS6 als gelernte Werte der
Magnetpolposition des Rotors an jeweiligen Schrittpositionen.
In dieser Weise ist in einem Zusammenbauzustand, der in
Fig. 6A gezeigt ist, der gelernte Wert der Magnetpolposition
des Rotors an einer ersten Schrittposition ein Wert an einer
Position von 15° hinsichtlich des Drehwinkels des Rotors von
der vollständig geschlossenen Position.
Während die Statorspulen des bürstenlosen Motors 18 nicht
erregt werden, wie zudem in Fig. 8a gezeigt, wird das
Drosselventil 11 an seine vollständig geschlossene Position
durch die Rückholfeder 14 zurückgeführt und die Statorspulen
17 und der Rotor 16 sind in solcher Weise angeordnet
(Zusammenbauzustand B), daß die Grenzlinie M1 des Magnetfelds
des Rotors . . . von der U-Phasen-Referenzlinie M2 der
Statorspulen bei 45° in einer Gegenuhrzeigerrichtung
verschoben ist, wenn der Rotor 16 gemäß dem Erregungsmuster
(1) von der Einstelleinrichtung (28) für Erregungsmuster zur
schrittweisen Ansteuerung für eine vorgegebene Erregungszeit
t1 von der Einstelleinrichtung 29 für Erregungszeiten zur
schrittweisen Ansteuerung angesteuert wird, wird die Drehung
des Rotors 16 verzögert und das Erregungsmuster wird auf das
Erregungsmuster (2) geändert, während die Position des Rotors
16 nicht zur Ruhe gekommen ist. Wie in Fig. 8b gezeigt, dreht
sich daher der Rotor 16 schrittweise um einen Winkel von 90°
und kommt zur Ruhe. Fig. 9 ist ein Graph, der den
Zusammenhang zwischen Erregungsmustern und der TPS-Spannung
für die schrittweise Drehung des Rotors zeigt, wenn der
Anfangszustand derart ist, wie in Fig. 8a gezeigt. In einem
nicht-erregten Zustand befindet sich das Drosselventil 11 an
seiner vollständig geschlossenen Position und der TPS-
Spannungswert VTPS an diesem Punkt ist VK0. Wenn der Rotor 16
gemäß dem Erregungsmuster (1) für eine vorgegebene
Erregungszeit t1 von der Einstelleinrichtung 29 für
Erregungszeiten zur schrittweisen Ansteuerung angesteuert
wird, wird die Drehung des Rotors verzögert, weil die
Grenzlinie M des Magnetfelds des Rotors von der U-Phasen-
Referenzlinie M2 der Statorspulen versetzt ist und das
Erregungsmuster wird auf das Erregungsmuster (2) geändert,
wenn sich der Rotor an einen Winkel von 60° oder mehr dreht
(siehe Fig. 8b). Deshalb liest die Rotormagnetpolpositions-
Lerneinrichtung 24 einen Spannungswert VK1, der größer als
der obige TPS-Spannungswert VS1 ist, als einen gelernten Wert
der Magnetpolposition des Rotors. Danach dreht sich der Rotor
16 schrittweise an einen Winkel von 30° und kommt an einer
Position zur Ruhe, an der die TPS-Spannung gleich zu VK2
wird, gemäß dem Erregungsmuster (2). In Abhängigkeit von den
Erregungsmustern (3) bis (6) dreht sich der Rotor 16 jedesmal
um einen Winkel von 30° und kommt an einer Position zur Ruhe,
an der die TPS-Spannung jeweils gleich VK3 bis VK6 wird.
Da somit in einem in Fig. 8a gezeigten Zusammenbauzustand
(Zusammenbauzustand B) eine instabile Position, die einen
Drehwinkel des Rotors von 15° oder mehr von der vollständig
geschlossenen Position ist, als ein gelernter Wert der
Magnetpolposition des Rotors gelesen wird, wird ein
Erfassungsfehler der Magnetpolposition (VS1-VK1) erzeugt. Da
die Berechnung der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils 11 durch ein Extrapolationsverfahren unter
Verwendung der obigen ersten und zweiten Lernwerte der
Magnetposition des Rotors (VK1 und VK2) ausgeführt wird, wie
in Fig. 9 gezeigt, ist der Erfassungsfehler (ERO) der
Magnetpolposition an der vollständig geschlossenen Position
des Drosselventils beträchtlich groß. Deshalb ist eine
Verringerung des Motorerzeugungsdrehmoments verursacht durch
den Erfassungsfehler (ERO) der Magnetpolposition in der Nähe
der vollständig geschlossenen Position des Drosselventils
groß, und das Drosselventil kann in dem schlechtesten Fall
nicht gesteuert werden.
In der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird ein
Lernwert der Magnetpolposition des Rotors in Abhängigkeit von
einem Rotorsteuerungsflußdiagramm für die schrittweise
Ansteuerung zum Lesen und Beurteilen eines Lernwerts der in
Fig. 10 gezeigten Magnetpolposition des Rotors ermittelt. Es
wird zunächst beurteilt, ob sämtliche Erregungsmuster N (1)
bis (6) zum Ansteuern des Rotors 16 schrittweise verwendet
werden (Schritt S101). Wenn sämtliche Erregungsmuster
verwendet werden, da die Erfassung einer ersten
Schrittposition in den Erregungsmustern (1) bis (6) nicht
ausgeführt werden konnte, geht die Routine zum Schritt S106,
um zu beurteilen, daß der Lernbetrieb der Magnetpolposition
des Rotors fehlerhaft ist, und um die Verarbeitung
abzuschließen. Wenn sämtliche Erregungsmuster nicht verwendet
werden, wird ein erster vorgegebener Spannungswert VSC1
(beispielsweise 50 mW) und ein zweiter vorgegebener
Spannungswert VSC2 (beispielsweise 30 mV) eingestellt, die
TPS-Spannung VSn1 beim schrittweisen Ansteuern in Abhängigkeit
von dem Erregungsmuster n wird gemessen, und es wird
beurteilt, ob die TPS-Spannung VSn1 die Beziehung VSn1 ≧ (VS0 +
VSC1) erfüllt (Schritt S102). Wenn VSn1 die obige Beziehung
nicht erfüllt, dann geht die Routine zum Schritt S108, um das
Erregungsmuster zu erneuern (n = n + 1) und um die
Verarbeitung abzuschließen.
Wenn die obige TPS-Spannung VSn1 die obige Beziehung erfüllt,
wird das Erregungsmuster n für eine vorgegebene Zeit,
beispielsweise für die gleiche Zeit wie die Erregungszeit t1
beibehalten, die TPS-Spannung VSn2 beim schrittweisen
Ansteuern gemäß dem Erregungsmuster n wird gemessen, und es
wird beurteilt, ob die TPS-Spannung VSn2 die Beziehung VSn2 ≧
(VS0 + VSC1) erfüllt (Schritt S103). Wenn die TPS-Spannung VSn2
die obige Bedingung nicht erfüllt, dann geht die Routine zum
Schritt S108, um das Erregungsmuster (n = n + 1) zu erneuern
und um die Verarbeitung abzuschließen.
Wenn die TPS-Spannung VSn2 die obige Bedingung erfüllt, dann
wird das Erregungsmuster n noch für eine vorgegebene
Erregungszeit t1 aufrechterhalten, die TPS-Spannung VSn3 beim
schrittweisen Ansteuern in Abhängigkeit von dem
Erregungsmuster n wird gemessen, und es wird beurteilt, ob
diese TPS-Spannung VSn3 die Beziehung VSn3 ≧ (VS0 + VSC1) erfüllt
(Schritt S04). Wenn die TPS-Spannung VSn3 die obige Beziehung
nicht erfüllt, dann geht die Routine zum Schritt S108, um das
Erregungsmuster zu erneuern (n = n + 1) und um die
Verarbeitung abzuschließen.
Wenn die obige TPS-Spannung VSn3 die obige Beziehung erfüllt,
wird beurteilt, ob eine Differenz zwischen VSn2 und VSn3 die
Beziehung |VSn2-VSn3| ≦ VSC2 erfüllt (Schritt S105). Wenn die
Differenz zwischen VSn2 und VSn3 die obige Beziehung nicht
erfüllt, dann geht die Routine zum Schritt S106, um zu
beurteilen, daß der Lernbetrieb der Magnetpolposition des
Rotors fehlerhaft ist und um die Verarbeitung abzuschließen.
Wenn die TPS-Spannungen VSn1, VSn2 und VSn3 sämtliche obigen
Bedingungen erfüllen, wird beurteilt, daß die Drehung und die
Beruhigung in geeigneter Weise in dem Erregungsmuster n
ausgeführt werden, die TPS-Spannung VSn3 wird in dem RAM 23b
als ein Lernwert der Magnetpolposition des Rotors an der
ersten Schrittposition gespeichert, das obige Erregungsmuster
n, das den Lernwert der Magnetpolposition des Rotors
spezifiziert, wird ebenfalls in dem RAM 23d gespeichert, und
das Muster wird erneuert (n = n + 1), um die Verarbeitung
abzuschließen (Schritt S107). Der gelernte Wert der
Magnetpolposition des Rotors an der ersten Schrittposition
und das Erregungsmuster n werden als Referenzwerte für die
Berechnung des Drehwinkels des Rotors, der durch die
Anwendung der Drosselöffnungsspannung ermittelt wird, wenn
der Schlüsselschalter eingeschaltet ist, und für die
Berechnung der Erregungsphase (Erregungsverhältnis jeder
Phase) des Motors in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des
Rotors verwendet.
Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel der
schrittweisen Drehung des Rotors in dem oben beschriebenen
Zusammenbauzustand B zeigt. Nachdem die TPS-Spannung VS0 an
der vollständig geschlossenen Position gemessen ist, wird der
Rotor 16 in Abhängigkeit von dem Erregungsmuster (1) für eine
vorgegebene Erregungszeit t1 schrittweise angesteuert und die
TPS-Spannung VS11 wird gemessen. Da die Spannung VS11 die
Beziehung VS11 ≧ (VS0 + VSC1) nicht erfüllt, wird das
Erregungsmuster (1) geändert, der Rotor 16 wird in
Abhängigkeit von dem Erregungsmuster (2) für eine vorgegebene
Erregungszeit t1 angesteuert, und die TPS-Spannung VS21 beim
Ansteuern in Abhängigkeit von dem Erregungsmuster (2) wird
nach der vorgegebenen Erregungszeit t1 gemessen. Da die TPS-
Spannung VS21 die Beziehung VS21 ≧ (VS0 + VSC1) erfüllt, nachdem
die Erregungszeit t1 weiter gehalten wird, wird die TPS-
Spannung VS22 beim Ansteuern in Abhängigkeit von dem
Erregungsmuster (2) gemessen. Da auch VS22 die Beziehung VS22 ≧
(VS0 + VSC1) erfüllt, nachdem die Erregungszeit t1 weiter
gehalten wird, wird die TPS-Spannung VS23 gemessen. Wenn VS23
die Beziehung VS23 ≧ (VS0 + VSC1) erfüllt, wird beurteilt, ob
VS23 |VS22-VS23| ≦ VSC2 erfüllt. Wenn VS22 und VS23 die obigen
Bedingungen erfüllen, wird beurteilt, daß die Drehung und
Beruhigung in geeigneter Weise in dem Erregungsmuster (2)
ausgeführt werden, die TPS-Spannung VS23 wird in dem RAM 23d
als ein Lernwert der Magnetpolposition des Rotors an der
ersten Schrittposition (Anfangswert) gespeichert, das obige
Erregungsmuster (2), das den gelernten Wert der
Magnetpolposition des Rotors spezifiziert, wird ebenfalls in
dem RAM 23d gespeichert, und das Erregungsmuster wird auf das
Erregungsmuster (3) geändert. Da die Magnetpolposition des
Rotors an einer Position zur Ruhe kommt, an der die TPS-
Spannung gleich VS23 ist, wie oben beschrieben, dreht sich der
Rotor 16 jedesmal um einen Winkel von 30° in Abhängigkeit von
den Erregungsmustern (3) bis (6) und beruhigt sich an
Positionen, an denen die TPS-Spannung jeweils gleich VS3 bis
VS6 ist. Deshalb ist das Berechnungsergebnis der vollständig
geschlossenen Position des Drosselventils 11, das durch das
Extrapolationsverfahren unter Verwendung der ersten und
zweiten Lernwerte der Magnetpolposition des Rotors (VS23 und
VS3) erhalten wird, fast gleich zu dem TPS-Spannungswert VS0
an der vollständig geschlossenen Position und der
Erfassungsfehler (ERO) der Magnetpolposition an der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils ist
extrem klein.
Nachstehend wird eine Beschreibung der Verarbeitung zum
Lernen der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils und der Magnetpolposition des Rotors, wenn der
Schlüsselschalter ausgeschaltet ist, unter Bezugnahme auf ein
in Fig. 12 gezeigtes Flußdiagramm und ein in Fig. 13
gezeigtes Zeitdiagramm vorgenommen. Durch die
Schlüsselschalter-EIN/AUS-Beurteilungseinrichtung 31 wird
beurteilt, ob der Schlüsselschalter ausgeschaltet ist
(Schritt S201). Wenn der Schlüsselschalter nicht
ausgeschaltet ist, geht die Routine zum Schritt S210, um die
Rückkopplungssteuerung der Öffnungsposition des
Drosselventils so auszuführen, daß die Öffnung des
Drosselventils mit der Sollöffnung übereinstimmen sollte
(Verarbeitungsphase A in Fig. 13).
Wenn der Schlüsselschalter ausgeschaltet ist, wird beurteilt,
ob die Drosselöffnungsspannung VTPS gleich oder kleiner als
eine vorgegebene Öffnungsspannung VR1 ist (Schritt S202)
Wenn VTPS < Vr1 ist, dann geht die Routine zum Schritt S209,
um den vorher gelernten Wert der vollständig geschlossenen
Position des Drosselventils als die Sollöffnung einzustellen,
und dann zum Schritt S201, um die Rückkopplungssteuerung der
Öffnungsposition des Drosselventils auszuführen
(Verarbeitungsphase B in Fig. 13). Wenn die
Drosselöffnungsspannung VTPS gleich oder kleiner zu der
vorgegebenen Öffnungsspannung Vr1 ist, wird beurteilt, ob das
Lernen der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils abgeschlossen ist (Schritt S203). Wenn das
Lernen nicht abgeschlossen ist, dann geht die Routine zum
Schritt S210, um das Motoransteuersignal auszuschalten, um
das Drosselventil 11 an seine vollständig geschlossene
Position durch die Vorspannkraft der Rückholfeder 14
zurückzuführen und das Lernen der vollständig geschlossenen
Position des Drosselventils auszuführen (Verarbeitungsphase C
in Fig. 13), wodurch die Drosselöffnungsspannung VTPS an der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils in dem
RAM 23d als die vollständig geschlossene Position VS0s des
Drosselventils gespeichert wird.
Wenn in dem obigen Schritt S203 beurteilt wird, daß das
Lernen der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils abgeschlossen ist, wird die erste
Schrittposition VS10 beim schrittweisen Ansteuern des Rotors
in Richtung auf die offene Seite des Drosselventils bei dem
Lernen der Magnetpolposition des Rotors erfaßt
(Verarbeitungsphase D in Fig. 13) (Schritt S205). Danach wird
der Rotor 16 in Richtung auf die vollständig offene Seite des
Drosselventils in Abhängigkeit von einem Erregungsmuster von
der Einstelleinrichtung 28 für Erregungsmuster zur
schrittweisen Ansteuerung bei Intervallen einer vorgegebenen
Erregungszeit t1 (z. B. 75 ms) von der Einstelleinrichtung 29
für Erregungszeiten zur schrittweisen Ansteuerung angesteuert
und jede Schrittposition wird in dem RAM 23d als ein
Drosselöffnungs-Spannungswert (VS20, VS30, VS40 . . .) (Schritt
S206) gespeichert. Ferner wird der Betrag einer Änderung in
der Schrittposition (Vwot-VSn0), die eine Differenz zwischen
der erfaßten Schrittposition Vwot des Rotors 16 und einer
Schrittposition VSn0 vor der Schrittposition Vwot ist,
ermittelt.
Wenn der Betrag einer Änderung in der Schrittposition gleich
oder kleiner als ein vorgegebener Wert Vr2 ist und die Anzahl
von Schritten aus der vollständig geschlossenen Position
kleiner als eine vorgegebene Anzahl von Schritten ist, dann
wird beurteilt, daß sich das Drosselventil 11 an seiner
vollständig offenen Position befindet und die Schrittposition
Vwot wird in dem RAM 23d als ein gelernter Wert der
vollständig offenen Position des Drosselventils gespeichert
(Schritt S207).
Wenn das Lernen der vollständig offenen Position des
Drosselventils abgeschlossen ist, da die Einstelleinrichtung
28 für Erregungsmuster zur schrittweisen Ansteuerung die
Erregungsmuster rückwärts ändert (von (6) bis (5), (4), (3)
(1)), um den Rotor 16 schrittweise von der vollständig
offenen Position des Drosselventils in die Richtung eines
vollständigen Schließens des Drosselventils anzusteuern, wird
jede Schrittposition in dem RAM 23d als ein Drosselöffnungs-
Spannungswert VSnC, . . . VS4C, VS3C, VS2C) gespeichert (Schritt
S208). Wenn das Drosselventil 11 an seine vollständig
geschlossene Position wieder durch die obige schrittweise
Ansteuerung zurückgeführt wird, dann wird die
Drosselöffnungsspannung VTPS an der vollständig geschlossenen
Position in dem RAM 23d als die vollständig geschlossene
Position VS0e des Drosselventils nach dem Lernbetrieb der
Magnetpolposition des Rotors gespeichert, ein
Durchschnittswert VSn (VSn = (VS0 + VSnC)/2) der Schrittposition
VSn0 auf der offenen Seite des Drosselventils und der
Schrittposition VSnC auf der geschlossenen Seite des
Drosselventils wird als ein gelernter Wert jeder
Schrittposition berechnet und dieser gelernte Wert VSn der
Schrittposition wird in dem Backup-RAM 23d als ein gelernter
Wert der Magnetpolposition des Rotors gespeichert und an das
EEPROM 32 geschrieben (Schritt S211), um die Verarbeitung des
Lernens der Magnetpolposition des Rotors abzuschließen. Die
obigen Schritte S205 bis S208 entsprechen der
Verarbeitungsphase D in Fig. 13, und der obige Schritt S211
entspricht der Verarbeitungsphase E. In Fig. 13 ist ein nicht
gezeigtes Leistungsrelais ein Relais zum Zuführen von
Leistung an die Einrichtung 20 zum Steuern der
Einlaßluftmenge für eine Maschine und wird eingestellt, um
eine vorgegebene Zeit (z. B. 7 Sekunden) ausgeschaltet zu
sein, nachdem der Schlüsselschalter ausgeschaltet ist.
Wenn eine Leistungszuführung an die Einrichtung 20 zum
Steuern der Ansaugluftmenge für eine Maschine unterbrochen
wird, dann wird das RAM 23d gelöscht. Deshalb wird
unmittelbar nach der Entfernung einer Batterie, d. h. eine
Leistungszuführung an die Einrichtung 20 zum Steuern der
Ansaugluftmenge für eine Maschine wird wieder aufgenommen,
der vorher gelernte Wert der Magnetpolposition des Rotors aus
dem EEPROM 32 gelesen und in dem RAM 23d gespeichert. Ferner
wird bei Intervallen einer vorgegebenen Anzahl von Malen des
EIN/AUS-Betriebs des Schlüsselschalters der
Schlüsselschalter-EIN/AUS-Beurteilungseinrichtung 31 als der
Lernstart-Beurteilungseinrichtung, d. h. dem Lesebetrieb des
gelernten Werts der Magnetpolposition des Rotors, ein von der
Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung 23 berechneter,
gelernter Wert an das EEPROM 32 geschrieben, um den gelernten
Wert zu erneuern.
Nachstehend wird eine Beschreibung des Betriebs der
Einrichtung 20 zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine angegeben, wenn der Schlüsselschalter eingeschaltet
wird, nachdem das Lernen der Magnetpolposition des Rotors
abgeschlossen ist.
Wenn der Schlüssel eingeschaltet wird, nachdem das Lernen der
Magnetpolposition des Rotors abgeschlossen ist, führt die
Einrichtung 20 zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine die Rückkopplungssteuerung der Öffnungsposition des
Drosselventils so durch, daß die Drosselöffnung mit der
Sollöffnung übereinstimmen sollte. Das heißt, die
Sollöffnungs-Einstelleinrichtung 21 führt eine Berechnung und
eine Einstellung einer Solldrosselöffnung θ0 auf Grundlage
von verschiedenen Fahrzeugdaten, wie einem Ausgangswert Vaps
von-dem Gaspedal-Öffnungssensor (APS), der
Maschinengeschwindigkeit Ne, der Fahrzeuggeschwindigkeit Va
und der Maschinenkühlwassertemperatur Ta aus. Die Motorstrom-
Berechnungseinrichtung 22 berechnet eine Öffnungsdifferenz Δθ
= (θ0-θr) aus der Sollöffnung θ0 des Drosselventils von der
Sollöffnungs-Einstelleinrichtung 21 und der tatsächlichen
Öffnung θr des Drosselventils aus dem Drosselöffnungssensor
(TPS) 13. Wenn Δθ positiv ist, dann berechnet die Motorstrom-
Berechnungseinrichtung 22 einen derartigen Motorphasenstrom,
daß der Phasenstrom des Bürstenmotors 18 erhöht wird, da die
tatsächliche Öffnung θr des Drosselventils kleiner als die
Sollöffnung θ0 des Drosselventils ist. Wenn Δθ negativ ist,
dann berechnet die Einrichtung 22 einen derartigen
Motorphasenstrom, daß der Phasenstrom des bürstenlosen Motors
18 verringert wird, da die tatsächliche Öffnung θr des
Drosselventils größer als die Sollöffnung θ0 des
Drosselventils ist. Für die Berechnung des Motorphasenstroms
aus der Öffnungsdifferenz Δθ wird allgemein ein PID-
Steuerverfahren verwendet. Die PID-Steuerung des
Motorphasenstroms Im dient dazu, den Phasenstrom Im so zu
steuern, daß die Funktionen zum Steuern des Phasenstroms Im
so vorgenommen werden, daß die obige Differenz Δθ, die durch
die folgende Gleichung (5) dargestellt wird, "0" wird.
Im = Im0 + Kp.Δθ + K1.ΣΔθdt + KD.Δθ/dt (5)
Im: Motorphasenstrom, der durch eine PID-Berechnung erhalten
wird;
Im0: Phasenstrom für eine Sollöffnung θ0 des Drosselventils;
KP: Proportionale Verstärkung;
KI: Integrale Verstärkung
KD: Differentielle Verstärkung.
Im0: Phasenstrom für eine Sollöffnung θ0 des Drosselventils;
KP: Proportionale Verstärkung;
KI: Integrale Verstärkung
KD: Differentielle Verstärkung.
Das Berechnungsergebnis des Motorphasenstroms Im, das von der
obigen Gleichung (5) ermittelt wird, wird an die
Motorsteuereinrichtung 26 angelegt. Ferner berechnet die
Motordrehwinkel-Berechnungseinrichtung 24 den Drehwinkel des
Rotors 16 auf Grundlage eines Drosselöffnungssignalausgangs
VTPS von dem Drosselöffnungssensor 13 und einem gelernten Wert
VSn der Magnetpolposition des Rotors von der
Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung 23 und gibt ihn an
die Motorerregungsphasen-Berechnungseinrichtung 25 aus. Die
Motorerregungsphasen-Berechnungseinrichtung 25 berechnet ein
Erregungsverhältnis für jede Statorspule 17 unabhängig auf
Grundlage des Drehwinkels des Rotors. Die
Motorsteuereinrichtung 26 gibt an die
Motoransteuereinrichtung 27 ein PWM-Tastverhältnis
entsprechend einem Stromwert IS für jede Statorspule 17 auf
Grundlage des Stromwerts Im von der Motorstrom-
Berechnungseinrichtung 22 und dem Erregungsverhältnis von der
Motorerregungsphasen-Berechnungseinrichtung 25 aus. Die
Motoransteuereinrichtung 27 schaltet die Schaltelemente in
Abhängigkeit von einem PWM-Tastverhältnis-Ansteuersignal
entsprechend dem Stromwert Is für jede Statorspule 17 ein und
aus und liefert einen Strom an die gewünschten Phasen des
bürstenlosen Motors 18.
Fig. 14a bis 14c sind Diagramme, die den Zusammenhang
zwischen dem Drehwinkel des Rotors 16 des bürstenlosen Motors
18 und der Stromwellenform und einer Flußwellenform jeder
Phase und eines Ausgangsdrehmoments (Rotordrehmoments) in
einem Erregungssystem mit sinusförmigen Wellen darstellen.
Wenn ein ähnlicher in Fig. 14a gezeigter sinusförmiger Strom
Is mit der gleichen Phase wie eine Flußdichte ϕ, wie in
Fig. 14b gezeigt, an jede Phase der Statorspulen 17 geliefert
wird, wenn jede Statorspule 17 die Flußdichte ϕ schneidet,
die sich durch die Drehung des Rotors 16 innerhalb der
Statorspulen 17 sinusförmig ändert, kann ein Drehmoment Ts
jeder Phase, das durch die Erregung erzeugt wird, durch die
folgende Gleichung ausgedrückt werden.
Ts = k.ϕ.Is (k ist eine Konstante).
Das Drehmoment des Rotors des bürstenlosen Motors wird durch
einen Synthesevektor der erzeugten Drehmomente Ts von U-, V- und
W-Phasen ausgedrückt, und ein Ausgangsdrehmoment ohne
eine Welligkeit, wie in Fig. 14c gezeigt, kann durch den
Drehwinkel des Rotors erhalten werden.
Da in dem sinusförmigen Erregungssystem ein Erregungsstrom,
der an jede Phase geliefert werden soll, durch sinusförmige
Wellen gemäß dem Drehwinkel des Rotors geändert werden muß,
muß der Drehwinkel des Rotors 16 mit Genauigkeit erfaßt
werden. In der Ausführungsform 1, so wie sie voranstehend
beschrieben wurde, wird der Drehwinkel γ des Rotors 16 durch
das Extrapolationsverfahren unter Verwendung des
Drosselöffnungssignalausgangs VTPS und des gelernten Werts VSn
der Magnetpolposition des Rotors von der
Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung 23 berechnet, um das
Erregungsverhältnis jeder Statorspule 17 zu ermitteln, und
ein PWM-Tastverhältnis entsprechend dem Stromwert Is jeder
Statorspule 17 wird an die Motoransteuereinrichtung 27
ausgegeben, um so einen Erregungsstrom, der an jede Phase
geliefert werden soll, durch sinusförmige Wellen in
Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Rotors zu ändern.
Der Zusammenhang zwischen dem Drehwinkel γ des Rotors und dem
PWM-Tastverhältnis jeder Phase kann durch die folgenden
Gleichungen (6) bis (8) ausgedrückt werden.
PWM-Tastverhältnis 1 = PWM-Tastverhältnis × sin2γ (6)
PWM-Tastverhältnis 2 = PWM-Tastverhältnis × sin2 (γ-60°) (7)
PWM-Tastverhältnis 3 = PWM-Tastverhältnis × sin2 (γ + 60°) (8)
γ : Drehwinkel eines Rotors (°).
PWM-Tastverhältnis 2 = PWM-Tastverhältnis × sin2 (γ-60°) (7)
PWM-Tastverhältnis 3 = PWM-Tastverhältnis × sin2 (γ + 60°) (8)
γ : Drehwinkel eines Rotors (°).
Wenn gemäß der Ausführungsform 1 eine Elektrizität an jeder
Statorspule 17 des bürstenlosen Motors 18 für eine
vorgegebene Erregungszeit in Abhängigkeit von einer Vielzahl
von Erregungsmustern zum schrittweisen Ansteuern des
bürstenlosen Motors 18 angelegt wird und die erste
Schrittposition des Rotors 1 erfaßt wird, dann wird eine
Erregungszeit für einen ersten Schritt länger als die oben
vorgegebene Erregungszeit gemacht, um das Lernen der
Magnetpolposition des Rotors nach der ersten Schrittposition
und der Beruhigung des Rotors 16 auszuführen und ein an die
Statorspulen 17 anzulegender Strom Is wird auf Grundlage des
Lernwerts VSn der Magnetpolposition des Rotors erhalten durch
dieses Lernen der Magnetpolposition des Rotors und den
Ausgang VTPS des Drosselöffnungssensors gesteuert.
Deshalb kann das Lernen der genauen Magnetpolposition des
Rotors ohne Einstellen der Beziehung zwischen der
Magnetpolposition des Rotors 16 des bürstenlosen Motors 18
und der Position der Statorspulen 17 zur Zeit des
Zusammenbaus ausgeführt werden und ein Erregungsstrom, der an
jede Phase der Statorspulen 17 geführt werden soll, kann
genau durch sinusförmige Wellen in Abhängigkeit von dem
Drehwinkel des Rotors geändert werden. Demzufolge kann eine
abrupte Änderung in dem Drehmoment des bürstenlosen Motors
18, die auftritt, wenn die Statorspulen 17 umgeschaltet
werden, ohne Verwendung eines Positionsdetektors mit hoher
Genauigkeit unterdrückt werden, und die Steuerungsfähigkeit
des Erregungsstroms kann verbessert werden.
In der obigen Ausführungsform 1 wird die
Drosselöffnungsspannung VS0 an der vollständig geschlossenen
Position des Drosselventils zu einer Drosselöffnungsspannung
VS0s an der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils erhalten in der Verarbeitungsphase C (siehe
Fig. 13) vor dem Lernbetrieb der Magnetpolposition des Rotors
gemacht. In der Ausführungsform 2 wird der gelernte Wert VS0
der vollständig geschlossenen Position des Drosselventils in
dem RAM 23d als ein Durchschnittswert von
Drosselöffnungsspannungen (VS0s und VS0e) an der vollständig
geschlossenen Position des Drosselventils vor und nach den
Lernbetrieb der Magnetpolposition des Rotors gespeichert.
Deshalb kann die Genauigkeit des gelernten Werts VS0 der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils durch
Erfassen der vollständig beschlossenen Position des
Drosselventils vor und nach jeder Drehung des Rotors 16
verbessert werden.
In der Ausführungsform 3 wird der Betrag des
Erfassungsfehlers der Magnetpolposition, der durch die
Druckkraft der Rückholfeder 14 erzeugt wird, vorher ermittelt
und der Lernwert VSn der Magnetpolposition des Rotors
ermittelt durch die Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung
23, wenn der Schlüsselschalter ausgeschaltet wird, wird in
der Ausführungsform 1 unter Verwendung eines vorgegebenen
Werts Vsp entsprechend dem Betrag des Erfassungsfehlers der
Magnetpolposition korrigiert. Das heißt, da ein
Lastdrehmoment, das von der Druckkraft der Rückholfeder 14
erzeugt wird, an den Rotor 16 angelegt wird, wenn ein
Initialisierungsbetrieb zum Lernen der Magnetpolposition des
Rotors ausgeführt wird, kommt der Rotor 16 an einer Position
zur Ruhe, an der das Erzeugungsdrehmoment des bürstenlosen
Motors 18 zur Zeit eines Initialisierungsbetriebs und das
Lastdrehmoment gut im Gleichgewicht sind. Da sich diese zur
Ruhe gekommene Position von der zur Ruhe gekommenen Position
des Rotors 16 unterscheidet, wenn er keine Last hat, wird
diese Differenz vorher als eine TPS-Ausgangsspannung Vsp
entsprechend der Differenz und dem gelernten Wert VSn der
Magnetpolposition des Rotors durch Vsp korrigiert, um die
Genauigkeit des gelernten Werts der Magnetpolposition des
Rotors zu verbessern und die Verantwortung des bürstenlosen
Motors zu verbessern.
Wie voranstehend beschrieben, umfaßt das Verfahren zum
Steuern der Ansaugluftmenge für eine Maschine gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung die folgenden
Schritte: schrittweises Ansteuern des Motors durch Anlegen
von Elektrizität an jede Statorspule des Motors für eine
vorgegebene Erregungszeit in Abhängigkeit von einer Vielzahl
von Erregungsmustern, Einstellen einer Erregungszeit für
einen ersten Schritt länger als die vorgegebene Erregungszeit
zu der Zeit einer Erfassung der ersten Schrittposition des
Rotors, um so das Lernen der Magnetpolposition des Rotors
nach der Drehung um den ersten Schritt und der Beruhigung des
Rotors auszuführen, und Steuern eines an jede Statorspule
anzulegenden Stroms auf Grundlage eines Lernwerts der
Magnetpolposition des Rotors, der durch das Lernen der
Magnetpolposition des Rotors und dem Ausgang des
Drosselöffnungssensors erhalten wird. Deshalb kann das Lernen
der genauen Magnetpolposition des Rotors ausgeführt werden
und ein an jede Phase der Statorspulen anzulegender
Erregungsstrom kann genau durch sinusförmige Wellen in
Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Rotors geändert werden.
Demzufolge kann die Steuerungsfähigkeit des Erregungsstroms
des Motors ohne Verwendung eines Positionsdetektors mit hoher
Genauigkeit verbessert werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfassend eine Einstelleinrichtung für Muster zur
schrittweisen Ansteuerung zum Einstellen einer Vielzahl von
Erregungsmustern zum schrittweisen Ansteuern des Motors; eine
Einstelleinrichtung für Erregungszeiten zur schrittweisen
Ansteuerung zum Einstellen einer Erregungszeit für jedes der
obigen Erregungsmuster, eine Rotorschrittpositions-
Erfassungseinrichtung zum Erfassen, welches der
Erregungsmuster zum schrittweisen Ansteuern des Motors
verwendet wird, und eine Rotormagnetpolpositions-
Lerneinrichtung zum Erfassen und Lernen der Position der
Magnetpole, die in dem obigen Rotor vorgesehen sind auf
Grundlage des Ausgangs des Drosselöffnungssensors ist dadurch
gekennzeichnet, daß eine Erregungszeit für einen ersten
Schritt länger als die vorgegebene Erregungszeit zur Zeit
einer Erfassung der ersten Schrittposition des Rotors
gemacht, um so das Lernen der Magnetpolposition des Rotors
nach der Drehung um den ersten Schritt und der Beruhigung des
Rotors auszuführen. Deshalb kann das Lernen der genauen
Magnetpolposition des Rotors ausgeführt werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung,
umfassend eine Lernstart-Beurteilungseinrichtung zum
Beurteilen, daß das Lernen der Magnetpolposition des Rotors
gestartet werden kann, wenn der Zündschalter ausgeschaltet
ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Lernstart-
Beurteilungseinrichtung beurteilt, daß ein Lernvorgang
gestartet werden kann, das Lernen der Magnetpolposition des
Rotors ausgeführt wird. Deshalb kann der Lernbetrieb der
Magnetpolposition des Rotors während dem Lauf der Maschine
verhindert werden und eine Gefahr, die von einem abnormalen
Anstieg der Maschinengeschwindigkeit und einer abnormalen
Beschleunigung eines Fahrzeugs verursacht wird, kann
verhindert werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Luftansaugmenge für eine
Maschine gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lernstart-
Beurteilungseinrichtung zum Beurteilen, daß der Lernvorgang
der Magnetpolposition des Rotors gestartet werden kann,
beurteilt, daß das Lernen der Magnetpolposition des Rotors
gestartet werden kann, wenn der Schlüsselschalter
ausgeschaltet ist und die Maschine nicht läuft. Deshalb kann
der Lernbetrieb der Magnetpolposition des Rotors während des
Laufs der Maschine mit größerer Sicherheit verhindert werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung,
umfassend eine Lerneinrichtung für die vollständig
geschlossene Position des Drosselventils zum Lernen der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils auf
Grundlage des Ausgangs des Drosselöffnungssensors ist dadurch
gekennzeichnet, daß das Lernen der vollständig geschlossenen
Position des Drosselventils vor dem Lernen der
Magnetpolposition des Rotors ausgeführt wird. Deshalb kann
die vollständig geschlossene Position der Drossel genau
erfaßt werden und die Erfassung der Drehung des ersten
Schritts des Rotors durch die Rotorschrittpositions-
Erfassungseinrichtung kann mit Leichtigkeit ausgeführt
werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß, wenn eine
Drosselöffnungsspannung nach einem Ablauf einer vorgegebenen
Zeit unmittelbar nachdem die Ausgangsspannung eines
Erregungsmusters gleich zu oder größer als der Gesamtwert
eines gelernten Werts der vollständig geschlossenen Position
des Drosselventils und eines vorgegebenen Spannungswerts ist,
eine Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung beurteilt,
daß das Erregungsmuster ein Erregungsmuster für die Drehung
um einen ersten Schritt ist. Deshalb kann die Beruhigung des
Rotors nach einer Drehung ohne einen Ausfall und unabhängig
von dem Zusammenhang zwischen der Magnetpolposition des
Rotors und der Position der Statorspulen ausgeführt wird,
wenn das Drosselventil vollständig geschlossen ist.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß ein an jede Statorspule des
Motors anzulegendes Erregungsmuster für eine vorgegebene Zeit
nicht erneuert wird, wenn die Rotorschrittpositions-
Erfassungseinrichtung die Erfassung der ersten Schrittdrehung
ausführt. Da deshalb das Erregungsmuster, in dem die
Magnetpolposition des Rotors und die Position der
Statorspulen, wenn sich das Drosselventil in einem
vollständig geschlossenen Übereinstimmungszustand befindet,
aufrechterhalten wird, kann die Beruhigung des Rotors nach
jeder Drehung ohne einen Fehler ausgeführt werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß ein an jede Statorspule des
Motors anzulegendes Erregungsmuster für eine voreingestellte
Erregungszeit für die Drehung des ersten Schritts
aufrechterhalten wird, wenn die Rotorschrittpositions-
Erfassungseinrichtung die Erfassung der Drehung des ersten
Schritts ausführt und daß eine Drosselöffnungsspannung, die
kleiner als eine voreingestellte Änderungsbreite in dem
obigen erregten Zustand ist, als eine Magnetpolposition des
Rotors an der ersten Schrittposition genommen wird. Deshalb
kann das Lernen der genauen Magnetpolposition des Rotors
unabhängig von der Beziehung zwischen der Magnetpolposition
des Rotors und der Position der Statorspulen ausgeführt
werden, wenn das Drosselventil vollständig geschlossen ist,
die Steuerungsfähigkeit des Erregungsstroms des Motors kann
ohne Verwendung eines Positionsdetektors mit hoher
Genauigkeit verbessert werden und eine abrupte Änderung in
dem Drehmoment des Motors, die auftritt, wenn die
Statorspulen umgeschaltet werden, kann verhindert werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung,
die eine Anfangswert-Speichereinrichtung umfaßt, ist dadurch
gekennzeichnet, daß eine gelernte Magnetpolposition des
Rotors an der ersten Schrittposition und ein Erregungsmuster
für den ersten Schritt in der Anfangswert-Speichereinrichtung
zur Zeit einer Erfassung der Drehung des ersten Schritts des
Rotors gemäß dem Erregungsmuster gespeichert werden und als
Referenzwerte für die Berechnung des Drehwinkels des Motors
unter Verwendung einer Drosselöffnung verwendet werden.
Deshalb kann die Beruhigung des Rotors nach jeder Drehung
ohne Fehler ausgeführt werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Erregungszeit eines an
jede Statorspule des Motors anzulegenden Erregungsmusters
eine vorgegebene Erregungszeit gemacht wird, die von der
Einstelleinrichtung für Erregungszeiten zur schrittweisen
Ansteuerung voreingestellt wird, nach der Erfassung der
Magnetpolposition des Rotors an der ersten Schrittposition.
Deshalb kann das Lernen der Magnetposition des Rotors
effizient ausgeführt werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung
mit einer Lerneinrichtung für die vollständig offene Position
eines Drosselventils zum Lernen der vollständig offenen
Position des Drosselventils aus dem Ausgang des
Drosselöffnungssensors ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Lerneinrichtung für die vollständig offene Position des
Drosselventils das Lernen der vollständig offenen Position
des Drosselventils ausführt, wenn eine Schrittposition des
Rotors, die von der Rotorschrittpositions-
Erfassungseinrichtung erfaßt wird, innerhalb eines
vorgegebenen Schrittpositionsbereichs ist und ein Unterschied
zwischen einem gelernten Wert der Magnetpolposition des
Rotors an der Schrittposition und einem gelernten Wert der
Magnetpolposition des Rotors an einer Schrittposition
unmittelbar vor der Erfassung der obigen Schrittposition
gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Deshalb
kann die vollständig offene Position des Drosselventils
gelernt werden, ein Wert, der die vollständig offene Position
des Drosselventils von der Solldrosselöffnungs-
Einstelleinrichtung anzeigt, wird genau und es kann
verhindert werden, daß ein Strom, der größer als erforderlich
ist, in den Motor hineinfließt.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß ein gelernter Wert, der von
der Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung berechnet wird,
in dem Backup-RAM und dem EEPROM gespeichert wird. Deshalb
kann der gelernte Wert der Magnetpolposition des Rotors
gespeichert werden und nach der Entfernung einer Batterie
gehalten werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem dreizehnten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein gelernter Wert
der Magnetpolposition des Rotors aus den EEPROM gelesen wird
und in dem Backup-RAM unmittelbar nach der Entfernung einer
Batterie gespeichert wird. Da deshalb der vorher gelernte
Wert der Magnetpolposition des Rotors aus dem RAM gelesen
werden kann, kann die Steuerung des Drosselventils
unmittelbar nach Beurteilung des Starts des Lernvorgangs
ausgeführt werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem vierzehnten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein gelernter Wert,
der von der Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung berechnet
wird, in das EEPROM geschrieben wird, um den gelernten Wert
der Magnetpolposition des Rotors bei Intervallen einer
vorgegebenen Anzahl von Malen des Lernstart-
Beurteilungsbetriebs der Lernstart-Beurteilungseinrichtung zu
erneuern. Deshalb ist die Datenmenge, die an das EEPROM
geschrieben werden soll, begrenzt, und die Lebensdauer des
EEPROM kann sichergestellt werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden
Erfindung mit einer Lerneinrichtung für die vollständig
geschlossene Position des Drosselventils zum Lernen der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils auf
Grundlage des Ausgangs des Drosselöffnungssensors ist dadurch
gekennzeichnet, daß das Lernen der vollständig geschlossenen
Position des Drosselventils nach dem Lernen der
Magnetpolposition des Rotors ausgeführt wird. Deshalb kann
die Lerngenauigkeit der vollständig geschlossenen Position
des Drosselventils verbessert werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem sechzehnten Aspekt der vorliegenden
Erfindung mit einer Lerneinrichtung für die vollständig
geschlossene Position des Drosselventils zum Lernen der
vollständig geschlossenen Position des-Drosselventils auf
Grundlage des Ausgangs des Drosselöffnungssensors ist dadurch
gekennzeichnet, daß das Lernen der vollständig geschlossenen
Position des Drosselventils vor und nach dem Lernen der
Magnetpolposition des Rotors ausgeführt wird und ein
Durchschnittswert der Lernwerte der vollständig geschlossenen
Position des Drosselventils als ein Lernwert der vollständig
geschlossenen Position des Drosselventils genommen wird.
Deshalb kann die Genauigkeit des gelernten Werts der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils weiter
verbessert werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem siebzehnten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Öffnung
des Drosselventils gleich oder kleiner als eine vorgegebene
Öffnung ist, wenn die Lernstart-Beurteilungseinrichtung
beurteilt, daß ein Lernen gestartet werden kann, dann wird
ein gelernter Wert der vollständig geöffneten Position der
Lerneinrichtung für die vollständig geschlossene Position des
Drosselventils als eine Sollöffnung verwendet, bis die
Öffnung des Drosselventils unter die vorgegebene Öffnung
fällt, und daß das Drosselventil an seine vollständig
geschlossene Position durch die Rückkopplungssteuerung der
Öffnung zurückgeführt wird. Deshalb kann das Aufprallen des
Drosselventils an seiner vollständig geschlossenen Position
durch die Druckkraft der Rückholfeder unterdrückt werden, die
Lernzeit kann verkürzt werden und die Lerngenauigkeit der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils kann
verbessert werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem achtzehnten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Öffnung
des Drosselventils gleich oder kleiner als eine vorgegebene
Öffnung ist, wenn die Lernstart-Beurteilungseinrichtung
beurteilt, daß ein Lernen gestartet werden kann, der Ausgang
des Ansteuersignals der Motoransteuereinrichtung gestoppt und
das Drosselventil an seine vollständig geschlossene Position
durch die Druckkraft der Rückholfeder zurückgeführt wird.
Somit kann das Aufprallen des Drosselventils an seine
vollständig geschlossene Position durch die Druckkraft der
Rückholfeder unterdrückt werden, die Lernzeit kann verkürzt
werden und die Lerngenauigkeit der vollständig geschlossenen
Position des Drosselventils kann verbessert werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem neunzehnten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lerneinrichtung
für die vollständig geschlossene Position des Drosselventils
einen Ausgangswert des Drosselöffnungssensors nach einem
Ablauf einer vorgegebenen Zeit von der Zeit, wenn die
Drosselventilöffnung unter eine vorgegebene Öffnung fällt und
eine Änderung in der Öffnungsspannung unter einen
vorgegebenen Wert fällt, als einen gelernten Wert der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils
speichert. Deshalb kann die Lerngenauigkeit der vollständig
geschlossenen Position des Drosselventils weiter verbessert
werden.
Die Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine gemäß dem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Lernen der
Magnetpolposition des Rotors nicht ausgeführt wird, wenn das
Lernen der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils nicht abgeschlossen ist. Deshalb kann die
vollständig geschlossene Position des Drosselventils genau
erfaßt werden, die Erfassung der Drehung des ersten Schritts
durch die Motorschrittpositions-Erfassungseinrichtung kann
mit Leichtigkeit ausgeführt werden und das fehlerhafte Lernen
der Magnetpolposition des Rotors an der ersten
Schrittposition kann verhindert werden.
Claims (20)
1. Verfahren zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine durch Steuern eines Stroms, der an Statorspulen
eines Motors mit einem Rotor und den Statorspulen
angelegt werden soll, um die Öffnung des Drosselventils
einzustellen, umfassend die folgenden Schritte:
schrittweises Ansteuern des Motors durch Anlegen einer Elektrizität an jede Statorspule des Motors für eine vorgegebene Erregungszeit in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Erregungsmustern;
Einstellen einer Erregungszeit für einen erste Schritt länger als die vorgegebene Erregungszeit zur Zeit einer Erfassung der ersten Schrittposition des Rotors, um so das Lernen der Magnetpolposition des Rotors zum Erfassen und Lernen der Position von Magnetpolen, die in dem Rotor vorgesehen sind, auf Grundlage des Ausgangs eines Drosselöffnungssensors nach der Drehung des ersten Schritts und der Beruhigung des Rotors auszuführen; und
Steuern eines Stroms, der an die Statorspulen angelegt werden soll, auf Grundlage eines gelernten Werts der Magnetpolposition des Rotors, der durch das Lernen der Magnetpolposition des Rotors und den Ausgang des Drosselöffnungssensors ermittelt wird.
schrittweises Ansteuern des Motors durch Anlegen einer Elektrizität an jede Statorspule des Motors für eine vorgegebene Erregungszeit in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Erregungsmustern;
Einstellen einer Erregungszeit für einen erste Schritt länger als die vorgegebene Erregungszeit zur Zeit einer Erfassung der ersten Schrittposition des Rotors, um so das Lernen der Magnetpolposition des Rotors zum Erfassen und Lernen der Position von Magnetpolen, die in dem Rotor vorgesehen sind, auf Grundlage des Ausgangs eines Drosselöffnungssensors nach der Drehung des ersten Schritts und der Beruhigung des Rotors auszuführen; und
Steuern eines Stroms, der an die Statorspulen angelegt werden soll, auf Grundlage eines gelernten Werts der Magnetpolposition des Rotors, der durch das Lernen der Magnetpolposition des Rotors und den Ausgang des Drosselöffnungssensors ermittelt wird.
2. Verfahren zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine durch Steuern eines Stroms, der an Statorspulen
eines Motors mit einem Rotor und den Statorspulen
angelegt werden soll, auf Grundlage des Ausgangs eines
Drosselöffnungssensors zum Erfassen der Öffnung eines
Drosselventils, das in einem Ansaugluftkanal der
Maschine vorgesehen ist, um die Öffnung des
Drosselventils einzustellen, mit einer Einrichtung zum
Steuern der Ansaugluftmenge für eine Maschine, die
umfaßt:
eine Einstelleinrichtung für Muster zur schrittweisen Ansteuerung zum Einstellen einer Vielzahl von Erregungsmustern zum schrittweisen Ansteuern des Motors;
eine Einstelleinrichtung für Erregungszeiten zur schrittweisen Ansteuerung zum Einstellen einer Erregungszeit für jedes der obigen Erregungsmuster;
eine Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung, um zu erfassen, welches Erregungsmuster zum schrittweisen Ansteuern des Motors verwendet wird; und
eine Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung zum Erfassen und Lernen der Position von Magnetpolen, die in dem Rotor vorgesehen sind, auf Grundlage des Ausgangs des Drosselöffnungssensors, wobei
eine Erregungszeit für einen ersten Schritt länger als die vorgegebene Erregungszeit zur Zeit einer Erfassung einer ersten Schrittposition des Rotors gemacht wird, um so das Lernen der Magnetpolposition des Rotors nach der Drehung des ersten Schritts und der Beruhigung des Rotors auszuführen.
eine Einstelleinrichtung für Muster zur schrittweisen Ansteuerung zum Einstellen einer Vielzahl von Erregungsmustern zum schrittweisen Ansteuern des Motors;
eine Einstelleinrichtung für Erregungszeiten zur schrittweisen Ansteuerung zum Einstellen einer Erregungszeit für jedes der obigen Erregungsmuster;
eine Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung, um zu erfassen, welches Erregungsmuster zum schrittweisen Ansteuern des Motors verwendet wird; und
eine Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung zum Erfassen und Lernen der Position von Magnetpolen, die in dem Rotor vorgesehen sind, auf Grundlage des Ausgangs des Drosselöffnungssensors, wobei
eine Erregungszeit für einen ersten Schritt länger als die vorgegebene Erregungszeit zur Zeit einer Erfassung einer ersten Schrittposition des Rotors gemacht wird, um so das Lernen der Magnetpolposition des Rotors nach der Drehung des ersten Schritts und der Beruhigung des Rotors auszuführen.
3. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine
Lernstart-Beurteilungseinrichtung, um zu beurteilen, daß
das Lernen der Magnetpolposition des Rotors gestartet
werden kann, wenn ein Zündschalter ausgeschaltet ist,
wobei dann, wenn die Lernstart-Beurteilungseinrichtung
beurteilt, daß ein Lernen gestartet werden kann, das
Lernen der Magnetpolposition des Rotors ausgeführt wird.
4. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lernstart-Beurteilungseinrichtung zum Beurteilen,
daß das Lernen der Magnetpolposition des Rotors
gestartet werden kann, beurteilt, daß das Lernen der
Magnetpolposition des Rotors gestartet werden kann, wenn
der Zündschalter ausgeschaltet ist und die Maschine
nicht läuft.
5. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine
Lerneinrichtung für die vollständig geschlossene
Position des Drosselventils zum Lernen der vollständig
geschlossenen Position des Drosselventils auf Grundlage
des Ausgangs des Drosselöffnungssensors, wobei das
Lernen der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils vor dem Lernen der Magnetpolposition des
Rotors ausgeführt wird.
6. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
dann, wenn eine Drosselöffnungsspannung nach einem
Ablauf einer vorgegebenen Zeit unmittelbar nach der
Ausgabe eines Erregungsmusters gleich oder kleiner als
der Gesamtwert eines gelernten Werts der vollständig
geschlossenen Position des Drosselventils und eines
vorgegebenen Spannungswerts ist, die
Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung beurteilt,
daß das Erregungsmuster ein Erregungsmuster für die
Drehung des ersten Schritts ist.
7. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Erregungsmuster, das an jede Statorspule des Motors
angelegt werden soll, nicht erneuert wird, wenn die
Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung die
Erfassung der Drehung des ersten Schritts ausführt.
8. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Erregungsmuster, das an jede Statorspule des Motors
angelegt werden soll, für eine voreingestellte
Erregungszeit für einen ersten Schritt beibehalten wird,
wenn die Rotorschrittpositions-Erfassungseinrichtung die
Erfassung der Drehung des ersten Schritts ausführt, und
eine Drosselöffnungsspannung, die kleiner als eine
voreingestellte Änderungsbreite in dem erregten Zustand
ist, als eine Magnetpolposition des Rotors an der ersten
Schrittposition genommen wird.
9. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine
Anfangswert-Speichereinrichtung, wobei eine gelernte
Magnetpolposition des Rotors an der ersten
Schrittposition und ein Erregungsmuster für den ersten
Schritt in der Anfangswert-Speichereinrichtung zur Zeit
einer Erfassung der Drehung des ersten Schritts des
Rotors gemäß dem Erregungsmuster gespeichert werden.
10. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erregungszeit eines Erregungsmusters, das an jede
Statorspule des Motors angelegt werden soll, auf eine
vorgegebene Erregungszeit, die von der
Einstelleinrichtung für Erregungszeiten zur
schrittweisen Ansteuerung voreingestellt wird, nach der
Erfassung der Magnetpolposition des Rotors an der ersten
Schrittposition eingestellt wird.
11. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine
Lerneinrichtung für die vollständig offene Position des
Drosselventils zum Lernen der vollständig offenen
Position des Drosselventils aus dem Ausgang des
Drosselöffnungssensors, wobei die Lerneinrichtung für
die vollständig offene Position des Drosselventils das
Lernen der vollständig offenen Position des
Drosselventils ausführt, wenn eine Schrittposition des
Rotors, die von der Rotorschrittpositions-
Erfassungseinrichtung erfaßt wird, in einem vorgegebenen
Schrittpositionsbereich ist und eine Differenz zwischen
einem gelernten Wert der Magnetpolposition des Rotors an
der Schrittposition und einem gelernten Wert der
Magnetpolposition des Rotors an einer Schrittposition
unmittelbar vor der Erfassung der obigen Schrittposition
gleich oder kleiner als ein voreingestellter Wert ist.
12. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
ein von der Rotormagnetpolpositions-Lerneinrichtung
berechneter gelernter Wert in einem Backup-BAM und einem
EEPROM gespeichert wird.
13. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
ein gelernter Wert der Magnetpolposition des Rotors aus
dem EEPROM gelesen und in dem Backup-RAM unmittelbar
nach der Entfernung einer Batterie gespeichert wird.
14. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
ein gelernter Wert, der von der Rotormagnetpolpositions-
Lerneinrichtung berechnet wird, an das EEPROM bei
Intervallen einer vorgegebenen Anzahl von Malen des
Lernstart-Beurteilungsbetriebs der Lernstart-
Beurteilungseinrichtung geschrieben wird.
15. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine
Lerneinrichtung für die vollständig geschlossene
Position des Drosselventils zum Lernen der vollständig
geschlossenen Position des Drosselventils auf Grundlage
des Ausgangs des Drosselöffnungssensors, wobei das
Lernen der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils nach dem Lernen der Magnetpolposition des
Rotors ausgeführt wird.
16. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine
Lerneinrichtung für die vollständig geschlossene
Position des Drosselventils zum Lernen der vollständig
geschlossenen Position des Drosselventils auf Grundlage
des Ausgangs des Drosselöffnungssensors, wobei das
Lernen der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventils vor und nach dem Lernen der
Magnetpolposition des Rotors ausgeführt wird und ein
Durchschnittswert der gelernten Werte der vollständig
geschlossenen Position des Drosselventils als ein
Lernwert der vollständig geschlossenen Position des
Drosselventil genommen wird.
17. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
dann, wenn die Öffnung des Drosselventils gleich oder
größer als eine vorgegebene Öffnung ist, wenn die
Lernstart-Beurteilungseinrichtung beurteilt, daß das
Lernen gestartet werden kann, ein gelernter Wert der
vollständig geschlossenen Position der Lerneinrichtung
für die vollständig geschlossene Position des
Drosselventils als eine Sollöffnung verwendet wird, bis
die Öffnung des Drosselventils unter die vorgegebene
Öffnung fällt und das Drosselventil an seine vollständig
geschlossene Position durch die Rückkopplungssteuerung
der Öffnung zurückgeführt wird.
18. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
dann, wenn die Öffnung des Drosselventils gleich oder
kleiner als eine vorgegebene Öffnung ist, wenn die
Lernstart-Beurteilungseinrichtung beurteilt, daß das
Lernen gestartet werden kann, der Ausgang des
Ansteuersignals der Motoransteuereinrichtung gestoppt
wird.
19. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lerneinrichtung für die vollständig geschlossene
Position des Drosselventils einen Ausgangswert des
Drosselöffnungssensors nach einem Ablauf einer
vorgegebenen Zeit von der Zeit, wenn die
Drosselventilöffnung unter eine vorgegebene Öffnung
fällt und eine Änderung in der Öffnungsspannung unter
einen vorgegebenen Wert fällt, als einen Lernwert der
vollständig geschlossenen Position des Drosselventils
speichert.
20. Einrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge für eine
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Lernen der Magnetpolposition des Rotors nicht
ausgeführt wird, wenn das Lernen der vollständig
geschlossenen Position des Drosselventils nicht
abgeschlossen ist.
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